本發(fā)明涉及SNCR中的噴槍，具體為一種基于蒸發(fā)冷卻的SNCR噴槍及其冷卻方法。

背景技術(shù)：

SNCR脫硝工藝是一種在鍋爐內(nèi)適當溫度區(qū)域噴入工質(zhì)(-NH₂還原劑)，將NOx在爐內(nèi)還原的脫硝方法。SNCR噴槍采用可伸縮設計。投運時，由執(zhí)行機構(gòu)將噴槍從鍋爐爐墻預開孔插入爐內(nèi)。停運時由執(zhí)行機構(gòu)將噴槍拖出。由于鍋爐爐內(nèi)溫度1000℃左右，因此需要將噴槍冷卻。

目前SNCR噴槍長度小于8米，原因是噴槍自身重量大，長度大于8米的噴槍，設備設計維護困難。造成噴槍自身重量大的一個因素是：目前的冷卻方法采用工藝水作為冷卻介質(zhì)，如下圖1所示，為保證冷卻效果，SNCR噴槍中冷卻水流動空間需求大，噴槍整體直徑、重量大。以一支8米的SNCR噴槍為例，重量在1噸以上。同時由于進、出口冷卻水僅發(fā)生溫度變化，沒有發(fā)生相變，因此單位質(zhì)量的冷卻水能夠帶走的熱量小，更為關(guān)鍵的是冷卻水出口排出的熱水，因為水溫高，不能再次作為冷卻介質(zhì)利用。而如果加換熱器降溫，因為不是相變換熱，所以換熱器體積大，不經(jīng)濟。因此熱水直接進入廢水池排出，工藝水耗量極大。以一臺600MW鍋爐為例，SNCR噴槍冷卻水的消耗量為80m³/h。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于蒸發(fā)冷卻的SNCR噴槍及其冷卻方法，能夠減輕設備重量，延長SNCR噴槍長度，同時降低水耗。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于蒸發(fā)冷卻的SNCR噴槍，包括SNCR噴槍本體，依次連接在SNCR噴槍本體上蒸發(fā)冷卻介質(zhì)出口和蒸發(fā)冷卻介質(zhì)入口之間的換熱器和蒸發(fā)冷卻介質(zhì)泵，以及在SNCR噴槍本體和換熱器之間循環(huán)的沸點低于100℃的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)；換熱器內(nèi)從上到下依次設置有冷卻水噴管和換熱盤管；換熱盤管的入口連接蒸發(fā)冷卻介質(zhì)出口，出口連接蒸發(fā)冷卻介質(zhì)泵的輸入口；蒸發(fā)冷卻介質(zhì)在蒸發(fā)冷卻介質(zhì)出口和換熱器之間為汽相，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)在換熱器和蒸發(fā)冷卻介質(zhì)入口之間為液相。

優(yōu)選的，換熱器和蒸發(fā)冷卻介質(zhì)泵之間設置有蒸發(fā)冷卻介質(zhì)儲罐。

優(yōu)選的，換熱器頂部設置有冷卻風機。

優(yōu)選的，冷卻水噴管的輸入端設置有冷卻水噴淋泵，冷卻水噴淋泵的輸入端連接換熱器內(nèi)冷卻水排出口。

一種基于蒸發(fā)冷卻的SNCR噴槍冷卻方法，采用沸點低于℃的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)經(jīng)蒸發(fā)冷卻介質(zhì)泵以液相進入SNCR噴槍本體，吸熱后以汽相離開SNCR噴槍本體，進入換熱器中，在噴淋水和冷卻風的作用下，溫度降至室溫后以液相狀態(tài)回到蒸發(fā)冷卻介質(zhì)儲罐中，完成一個循環(huán)。

優(yōu)選的，噴淋水中未蒸發(fā)的部分在換熱器中循環(huán)利用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明采用沸點低與100℃的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)以液相進入SNCR噴槍本體，吸熱后以汽相離開SNCR噴槍本體，汽化潛熱大，其蒸發(fā)冷卻能力是水冷的30倍。從而能夠使噴槍減輕噴槍重量，延長噴槍長度20％以上。通過將水冷用于對蒸發(fā)冷卻劑降溫，代替了對SNCR噴槍本體的直接降溫，一方面節(jié)省了冷卻水的用量，另一方面使得蒸發(fā)冷卻劑能夠在降溫循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)利用，從而使得本發(fā)明采用兩種冷卻介質(zhì)，相對于僅采用冷卻水的SNCR噴槍，由于換熱器中的噴淋水相變換熱，沒有蒸發(fā)的部分可以循環(huán)利用，而僅采用冷卻水的SNCR噴槍冷卻水不發(fā)生相變，因此本發(fā)明所述的SNCR噴槍的水耗降低95％以上。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中SNCR噴槍的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實例中所述的SNCR噴槍的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：鍋爐爐壁1，SNCR噴槍本體2，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)出口3，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)入口4，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)泵6，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)儲罐7，換熱器8。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。

本發(fā)明如圖2所示，其包括從鍋爐爐壁1中插入鍋爐爐內(nèi)的SNCR噴槍本體2，SNCR噴槍本體2上設置有相連通的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)出口3和蒸發(fā)冷卻介質(zhì)入口4；還包括依次連接在SNCR噴槍本體2上蒸發(fā)冷卻介質(zhì)出口3和蒸發(fā)冷卻介質(zhì)入口4之間的換熱器8和蒸發(fā)冷卻介質(zhì)泵6，以及在SNCR噴槍本體2和換熱器8之間循環(huán)的沸點低于100℃的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)；其中，換熱器8內(nèi)從上到下依次設置有冷卻水噴管和換熱盤管；換熱盤管的入口連接蒸發(fā)冷卻介質(zhì)出口3，出口連接蒸發(fā)冷卻介質(zhì)泵6的輸入口；蒸發(fā)冷卻介質(zhì)在蒸發(fā)冷卻介質(zhì)出口3和換熱器8之間為氣態(tài)，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)在換熱器8和蒸發(fā)冷卻介質(zhì)入口4之間為液態(tài)。

其中，換熱器8和蒸發(fā)冷卻介質(zhì)泵6之間設置有蒸發(fā)冷卻介質(zhì)儲罐7。換熱器8優(yōu)選的采用空冷換熱器，其頂部設置有冷卻風機。冷卻水噴管的輸入端設置有冷卻水噴淋泵，冷卻水噴淋泵的輸入端連接換熱器內(nèi)冷卻水排出口。

本發(fā)明一種基于蒸發(fā)冷卻的SNCR噴槍冷卻方法，采用沸點低于100℃的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)經(jīng)蒸發(fā)冷卻介質(zhì)泵6以液相進入SNCR噴槍本體2，吸熱后以汽相離開SNCR噴槍本體2，進入換熱器8中，在噴淋水和冷卻風的作用下，溫度降至室溫后以液相狀態(tài)回到蒸發(fā)冷卻介質(zhì)儲罐7中，完成一個循環(huán)。噴淋水中未蒸發(fā)的部分在換熱器8中循環(huán)利用。

隨著國家對燃煤污染物控制力度的加大，SNCR脫硝工藝有廣闊的應用前景，本發(fā)明所述的SNCR噴槍在減排的同時實現(xiàn)節(jié)水，降低了運行成本，是有推廣前途的新技術(shù)。